كيف يستطيع الأنف تمييز ما يقارب التريليون رائحة مختلفة

أنف الإنسان يعتبر معجزة من معجزات الله

قم الآن وأنت تقرأ هذا المقال بغلق عينيك تماما ووضع عدد مختلف من الروائح المختلفة، مثل رائحة المسك والشيكولاتة والورد، ستجد أن المثير في الأمر هو أن عقلك سيدرك جميع تلك الروائح وسيفسرها لك أيضا.

قد يبدو لك الأمر طبيعيًا، ولكن هل فكرت يومًا في ما يحدث داخل أنفك وعقلك حتى يجعلك تشم الروائح وأنت تغمض عينيك؟ يقول بعض الباحثين في العلوم أن أنف الإنسان يمكنه التمييز بين ما لا يقل عن تريليون رائحة مختلفة، فهل تصدق ذلك؟

فعليًا، يمكن أن تترجم الأبحاث عددًا من المعلومات الدقيقة التي تتجاوز التقديرات السابقة، حيث يتعدى عدد الروائح المميزة حوالي 10000 رائحة فقط. ويأتي قول الله تعالى في القرآن الكريم بخصوص خلق الإنسان بأنه خلق في أحسن تقويم. وهذا الأمر يثير استغراب العلماء الذين يدرسون حاسة الشم، حيث يشتبه بوجود رقم أعلى لبعض الوقت. وعلى الرغم من ذلك، قليلة هي الدراسات التي تكشف عن حدود القدرة الحسية للأنف البشري، وقد قام أندرياس كيلر، المشارك في هذه الدراسة، والباحث في حاسة الشم بجامعة روكفلر في نيويورك، بمحاولة استكشاف هذا الأمر.

لقياس حدود قدرة حاسة الشم عند الإنسان، تم إعداد خلطات عطرية مكونة من 10 أو 20 أو 30 مواد منتقاة من مجموعة 128 جزيء ذو رائحة، ثم طلب من 26 مشاركا في الدراسة تحديد الخليط الذي كانت رائحته مختلفة في مجموعة عينة، حيث كانت اثنتان من ثلاثة روائح متشابهة.

وقد كافح معظم المشاركين في الدراسة للتفريق بين الروائح، ثم قاموا بحساب عدد المؤلفات التي يمكن أن يتداخل معها بنسبة أقل من 51٪، للوصول إلى تقديرهم عدد الروائح التي يمكن لأنف الإنسان اكتشافها وهو 1 تريليون على الأقل.

معلومات دقيقة عن قدرة الأنف في تمييز الروائح

مستقبلات الرائحة في أنف الإنسان تبلغ حوالي ٤٠٠ نوع مختلف، وعندما يتدفق عبير القهوة عبر الغرفة، على سبيل المثال، تعمل بعض المستقبلات في الأنف على استشعار مكونات الرائحة المميزة للقهوة، مما يؤدي إلى حدوث سلسلة من الاستجابات العصبية التي تجعل الفرد يلاحظ وجود القهوة. ومع ذلك، لا تزال الكثير من تفاصيل هذه السلسلة غير معروفة حتى الآن.

وبخصوص هذا الأمر، يقول نعوم سوبيل، وهو عالم أعصاب في معهد وايزمان للعلوم في رحوفوت بإسرائيل: “العلاقة بين عدد الروائح التي يمكننا تمييزها وعدد المستقبلات الخاصة بالرائحة لدينا غير واضحة”. ويعتقد بعض العلماء أن وجود مستقبلات الرائحة المختلفة يدل على وجود حاسة شم أكثر حساسية.

ومع ذلك، ليست هذه الصعوبة الوحيدة التي يواجهها العلماء في استكشاف حدود قدرتنا على الشم. حتى الآن، كان الاعتقاد السائد هو أننا نستطيع شم حوالي 10000 رائحة. ولكن التقديرات الجديدة التي ظهرت في جميع التقارير تشير إلى أن قدرة أنف الإنسان تتفوق على قدرة العين والأذن في عدد المحفزات التي يمكن التمييز بينها. فالعين البشرية تستخدم ثلاثة مستقبلات للضوء تعمل معا لرؤية ما يصل إلى 10 ملايين لون، بينما يمكن للأذن سماع ما يقرب من نصف مليون نغمة.

فيما يتعلق بالأنف، كان يُعتقد سابقًا أن الأنف، الذي يحتوي على حوالي 400 مستقبل شمي، يمكنه اكتشاف حوالي 10000 رائحة مختلفة فقط. ويقول باحثون آخرون في جامعة روكفلر إننا نستخدم فقط جزءًا صغيرًا من قدرتنا الشمية، وليس كلها، وماذا لو استخدمنا كل قوتنا الشمية.

حتى الآن، كان يعتقد أن الأنف، وبما يحتويه من 400 مستقبل شمي، يمكنه اكتشاف حوالي 10000 رائحة مختلفة فقط، ولكن العلماء في جامعة روكفلر بنيويورك يختبرون الفكرة التي يعود تاريخها إلى عام 1927 ولم يتم التحقيق فيها علميا.

وبناء على ذلك، قاموا بتصميم تجارب لتحديد مدى قدرة الأشخاص على التمييز بين الكوكتيلات المكونة من 128 جزيء مختلف للروائح، والتي تمثل مجموعة واسعة من الروائح، وقد تتراوح بين العشب والحمضيات.

تم خلط الجزيئات عشوائيا في مجموعات تتألف من 10 أو 20 أو 30 جزيءا لتشكيل روائح غير مألوفة. ثم طلب من 26 شخصا تحديد رائحة من ثلاث عينات، حيث كانت اثنتان متطابقتان والثالثة مختلفة. استنادا إلى هذه النتائج، استخدم الباحثون النظرية لتقدير عدد الروائح المختلفة التي يمكن للشخص العادي تمييزها إذا تم تقديمها جميع الخلطات الممكنة المؤلفة من 128 جزيءا. واستنتجوا أن الشخص العادي يمكنه تمييز تريليون على الأقل من الروائح المختلفة بواسطة الأنف، وهو رقم أكبر بكثير من قدرة العين أو الأذن على اكتشافه.

كيف تحدث حاسة الشم

 حاسة الشم تشبه إلى حد كبير حاسة التذوق، فهي حاسة كيميائية وقد يطلق على حاسة الشم والتذوق معا اسم الحواس الكيميائية لأنها تكتشف المواد الكيميائية الموجودة في البيئة مع اختلاف في أن الرائحة تعمل على مسافات أكبر بكثير من تلك الموجودة في التذوق، وتسير عملية الشم إلى حد ما على النحو التالي:

الخطوة الأولى 

تكمن الخطوة الأولى في أن تصل جزيئات الرائحة المتبخرة و هي (المواد الكيميائية) العائمة في الهواء إلى فتحات الأنف ومن ثم تذوب في المخاط الموجود على سطح كل منخر وتتجه بعد ذلك إلى تحت المخاط، وبعد ذلك سوف تكتشف خلايا المستقبلات المتخصصة والتي تسمى الخلايا العصبية لمستقبلات حاسة الشم الرائحة وهذه الخلايا العصبية قادرة على اكتشاف الآلاف من الروائح المختلفة.

الخطوة الثانية 

تقوم الخلايا العصبية بنقل المعلومات إلى المستقبلات الشمية ومنها إلى البصيلات الشمية الموجودة في نهاية الأنف. تحتوي البصيلات الشمية على مستقبلات حسية وهي في الواقع جزء من الدماغ، حيث ترسل رسائل مباشرة إلى:

• مراكز الدماغ الأكثر بدائية، التي تؤثر على العواطف والذكريات، هي هياكل الجهاز الحوفي، وهذا هو السبب الذي يجعلك تتذكر الذكريات عندما تشم رائحة لها علاقة بها .
• المراكز العليا في الدماغ هي التي تقوم بتعديل الفكر الواعي، وهي القشرة المخية الجديدة.

الخطوة الثالثة 

عندما تصل الروائح إلى المخ، تفهم مراكز الدماغ هذه الروائح وتصل إلى الذكريات لتذكيرنا بالأشخاص أو الأماكن أو الأحداث المرتبطة بهذه الأحاسيس الشمية خلال فترة زمنية قصيرة لتصوير الرأس من خلال الأنف.

هل تزداد حاسة الشم لمن يعاني من الصم والعمي

يتميز جسم الإنسان دائما بالتكيف مع البيئة المحيطة به. على سبيل المثال، يجد البعض الاعتماد على يديه في العمل وبالتالي فحجم يديه أكبر من الحجم الطبيعي، ويجد البعض الآخر الاعتماد على ممارسة الرياضة بشكل مستمر ولذلك فحجم أجسامهم أكبر من الحجم الطبيعي.

عند التركيزعلى الأشخاص الذين يعانون من الصمم والعمى، يمكننا ملاحظة أن العديد من أطفال الصم المكفوفين لديهم حاسة شم حساسة للغاية، وذلك لتعويض استخدامهم المحدود للبصر والسمع ولزيادة اعتمادهم على حاسة الشم، ويمكنهم التمييز بين الروائح بشكل أفضل من الأشخاص العاديين بمراحل.

بالتالي، فإن حاسة الشم تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد الأشخاص والأماكن والأشياء والأنشطة من حولهم بشكل أكبر من الشخص العادي في هذه الفئة من الناس .